Yalın Düşgücünün Fiziğe Katkıları
Düşünce Deneyleri
Bilim tarihinde yepyeni yapraklar açmış deneyler vardır. Bunların çoğu, karmaşık laboratuvar düzeneklerine gerek duyulmadan gerçekleştirilmiştir. Bazı ünlü deneylerin "tarif"lerine, ilkokul fenbilgisi kitaplarında bile rastlayabiliyoruz. Kimilerini, evimizde bulabileceğimiz basit gereçlerle yinelemek işten bile değil. Sözgelimi, Galileo'nun serbest düşme deneyini yapmak için, kütleleri farklı herhangi iki nesneyi yere bırakmak yeterli. Böyleyken, bu deneyleri ilk kez akıl edip uygulayan beyinlere hayran kalmamak; dahası, yüzyıllar boyunca, böylesine basit deneylerle çürütülebilecek fikirlere bağlı yaşayanlara şaşmamak elde değil... Bu gibi deneylerin birdenbire gerçekleştirilmedikle rini, bir çığ gibi büyüyen tarihsel bir ön hazırlık ve hummalı beyin jimnastikleri sonucunda ortaya çıktıklarını kabul edebiliriz. Acaba, tüm bu birikimden yola çıkılarak, bazı bilimsel devrimler, keskin mantıksal çıkarsamalarla, deney bile yapmaya gerek duymadan gerçekleştirilebilir miydi? Bu soruya kesinlikle "evet" yanıtı verebiliyoruz. İnsan aklından başka bir düzeneğe gereksinim duymayan "düşünce deneyleri", düş gücü ve yaratıcılığın en güzel örnekleriyle dolu uçsuz bucaksız bir hareket alanı sunuyor. Bu alan, Maxwell'in Cini, Schrödinger'in Kedisi, Einstein-Podolsky-Rosen'in Alice ve Bob'u gibi düşsel yaratıkların cirit attıkları, bir fotona binip ışık hızıyla gidebildiğimiz, ya da, evrenin sınırlarına mızrak atabildiğimiz bir dünyanın görebildiğimiz bölümü... GALİLEO GALİLEİ'nin 1590'larda Pisa kulesinden bir top güllesi ve bir misket bırakarak yaptığı savlanan ünlü serbest düşme deneyi çoğu fenbilgisi ders kitabında ayrıntılarıyla betimlenir. Anlatılanlara göre, bununla, ağırlıklarına bakılmaksızın tüm nesnelerin, eş yükseklikten bırakıldıklarında, yere aynı anda vardıkları kanıtlanmıştı. Gel gelelim, bu ve benzeri, çok basit gibi görünen deneylerde, uygulamada beklenen sonucu almak çok kez mümkün olmaz. Yeterince duyarlı ölçüm yapmanın güçlüğü bir yana, deneye karışan çok sayıdaki önceden öngörülebilir ya da beklenmedik etmen işleri güçleştirir. Aslına bakarsanız, Galileo'nun kendisinin böyle bir deney gerçekleştirdiğini tarihçiler doğrulamıyor. Galileo'nun yaşadığı dönemde, Aristoteles'in savunduğu, "nesnelerin ağırlıklarıyla doğru orantılı sürelerde düşecekleri" savı, bilim adamlarınca çoktan yalanlanmıştı. Nitekim bunu göstermek için, yüksek duvarlardan, kilise kulelerinden defalarca büyüklü küçüklü ağırlıklar bırakılmıştı. Ancak, Aristo'nun bilimsel konulardaki kolay kolay tartışılamayacak otoritesi, apaçık gerçeklerin bile görmezden gelinmesine yol açabilecek kadar güçlüydü.
Galileo, bu tartışmaya, gerçekten de kendinden öncekilere göre üstün bir yaklaşım getirmişti. Ne var ki, bu son noktayı, Pisa kulesinde yaptığı bir deneyle değil, ünlü kitabı Söylevler'de dile getirdiği eşsiz bir düşünce deneyiyle koymuştu. Gerçek deneyler, düşünce deneylerine göre daha çok saygı uyandıragelmişlerdir. Böyle olduğundan, hâlâ yaygın olarak Pisa kulesi deneyine gönderme yapılıyor. Bunu yine de hoş görmeli. Ne de olsa, kâğıt parçası, kuş tüyü gibi bazı hafif nesnelerin hava direnci yüzünden yavaş düştüğünü herkes fark etmiştir. Bu duruma ilişkin deneyimlerimizin kayıtlı olduğu beynimiz, günümüzde bile, Galileo'nun dile getirdiğinin aksini daha akla yakın kabul eder.
Asıl deney şöyleydi: Elimizde hafif bir misket ve ağır bir top güllesi olduğunu düşünelim. Eski görüşe göre, misket yavaş, gülleyse hızlı düşmeye eğilimlidir. Üçüncü ve daha ağır bir nesnemiz olsaydı, bu ikisinden de daha hızlı düşecekti... Şimdi, misket ve gülleyi, yüzeylerindeki bir noktadan birbirlerine kaynattığımızı varsayalım. Bir bakış açısından, diyelim ki üçüncü ve daha ağır bir nesne elde ettik. Başta da kabul ettiğimiz gibi, bu yeni nesne, bileşenlerinin her birinden daha hızlı düşmeli. Oysa, bir başka yaklaşımla, üçüncü nesnemizi misket yavaşlatıyor, gülle hızlandırıyor olmalı. Böylece, bileşik kütle iki bileşenin bağımsız düşme hızlarının arasında bir hızla düşecektir. Bu durumda bir çelişkiyle karşı karşıya olduğumuz apaçık ortada. Bu çelişkiyi ortadan kaldırmanın tek yoluysa, tüm nesnelerin aynı hızla düşeceklerini kabullenmek.
Galileo, bir olguyu bilimsel açıdan incelerken, ortamdaki etmenlerden yalnızca birini aynı anda hesaba katıyordu. Sözgelimi, serbest düşüşle ilgili zihin jimnastiklerinde, hava direncini yok sayıyordu. Bu, var olan tüm etmenlerin aynı anda dikkate alınmasını gerektiren Aristo'cu anlayışa aykırıydı. Üstelik Aristo, daha da ileriye gidiyor, boşlukta hareketin olanaksızlığını savlıyordu.
